Utilizarea nanoparticulelor de TiO2 in procesul de fotocataliza Student: Subas AlexandraFacultatea:CASMGrupa:1141, CASMProf.coord: Covaliu Cristina

Cuprins1.Introducere 2. Tratamentul prin fotocataliza a poluantilor3. Etapele acceptate n procesele fotocatalitice heterogene4. Materiale semiconductoare cu proprieti fotocatalitice utilizate n epurarea avansat a apelor uzate5. Dioxidul de titan (TiO2)6. Tehnica doctor blade

1.IntroducereFotocatalizatorii au proprietatea de a putea absorbi energie la iradierea cu radiaie electromagnetic, prin captarea fotonilor de energie egal sau mai mare dect mrimea benzii interzise, care la TiO2 este de circa 3,2 eV. n urma saltului energetic al unui electron din banda de valen (energie mai joasa) n banda de conducie (energie mai ridicat) se formeaz n structura fotocatalizatorului o pereche electron gol.

2. Tratamentul prin fotocataliza a poluantilorTehnica fotocatalitica poate fi folosita de asemenea pentru a degrada poluanti organici. In ultimul deceniu nano-TiO2 a aparut ca fotocatalizatori pentru purificarea apei. Indepartarea totala a carbonului organic din apa contaminata cu deseuri organice a fost mult imbunatatita de aditia de nanoparticule TiO2 , ca de exemplu sfere goale mezoporoase, retelelor de nanofire, nanostructuri dendritice in prezenta luminii ultaviolete.

Efect sporit al fotocatalizei de nanomateriale poate fi folosit pentru a degrada i de a reduce toxicitatea poluantului. Dou condiii necesare trebuiesc ntlnite n procesul de degradare prin utilizarea metodei fotocatalizei:nano-fotocatalizator poate capta eficient poluantii din mediu;degradarea i transformarea procesului efectuat poate fi extrem de eficient.

3. Etapele acceptate n procesele fotocatalitice heterogene1. generarea purttorilor mobili de sarcin electric sub aciunea unei radiaii cu h>3,16 eV (valoare Eg pentru TiO2 anatas): electroni (e-) n banda de conducie i goluri (h+) n banda de valen2. recombinarea perechii electron/gol3. reacii la suprafa4. degradarea

4.Materiale semiconductoare cu proprieti fotocatalitice utilizate n epurarea avansat a apelor uzate Semiconductorii utilizai n fotocataliz pot fi oxizi, sulfuri, selenuri, fosfuri metalice.Capacitatea unui semiconductor de a transfera electroni fotoindui ctre o particul adsorbit este guvernat de poziia benzii de energie a semiconductorului i de potentialul redox al adsorbanilor.

5. Dioxidul de titan (TiO2)Este un material cu aplicaii multiple: obinerea electrozilor utilizai n celulele foto(electro)chimice, condensator electric, celule solare , degradarea microorganismelor, inactivarea celulelor canceroase , fotodegradarea compuilor organici, purificarea apei i aerului.

Dioxidul de titan (TiO2) este considerat cel mai eficient catalizator n fotocataliza heterogen datorit unor proprieti specifice:

are o capacitate mare de a produce radicali hidroxil;poate fi activat i de radiaia solar;este stabil, inclusiv n condiii extreme de pH;comercial este disponibil la un pre relativ mic;este uor de preparat n laborator att sub form de pulberi ct i sub form de straturi subiri.

6. Tehnica doctor blade Prin tehnica doctor blade se pot obine straturi de TiO2 de grosimi cuprinse ntre 1-10 m, utiliznd pulberi comerciale sau obinute n laborator. Datorit pierderii solventului i agregrii particulelor, grosimea final a filmului este mai mic dect cea a benzii limitatoare. Folosind benzi de diferite grosimi, grosimea filmului de TiO2 poate fi variat.

7.Bibliografiehttp://webbut.unitbv.ro/teze/rezumate/2010/rom/LuminitaCameliaBerbescuAndronic.pdfhttp://doctorat.ubbcluj.ro/sustinerea_publica/rezumate/2010/chimie/Popa_Mihaela_ro.pdfwww.scribd.ro